集成电路结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101924105A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101924105A(43)申请公布日2010.12.22(21)申请号201010194429.0H01L21/336(2006.01)(22)申请日2010.05.28(30)优先权数据61/182,5502009.05.29US12/616,0682009.11.10US(71)申请人台湾积体电路制造股份有限公司地址中国台湾新竹市(72)发明人柯志欣万幸仁(74)专利代理机构隆天国际知识产权代理有限公司72003代理人姜燕邢雪红(51)Int.Cl.H01L27/088(2006.01)H01L29/78(2006.01)H01L29/20(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图4页(54)发明名称集成电路结构(57)摘要本发明的集成电路结构，包括半导体基板；多个绝缘区，位于半导体基板上；以及外延区，位于半导体基板上，且至少部分外延区位于所述多个绝缘区之间的空间中。外延区包括III-V族化合物半导体材料。外延区包括下层部分，与位于下层部分上的上层部分。下层部分与半导体基板之间具有第一晶格不匹配数值。上层部分与半导体基板具有第二晶格不匹配数值，且第一晶格不匹配数值不同于第二晶格不匹配数值。本发明的实施例提供低成本的工艺，以低成本的渐变式工艺调整III-V族化合物半导体材料的组成，可生长高迁移率与低缺陷的III-V族化合物半导体材料。CN109245ACN101924105A权利要求书1/2页1.一种集成电路结构，包括：一半导体基板；多个绝缘区，位于该半导体基板上；以及一外延区，位于该半导体基板上，且至少部分该外延区位于所述多个绝缘区之间的空间中，其中该外延区包括一第一III-V族化合物半导体材料，且其中该外延区还包括：一下层部分，其中该下层部分与该半导体基板之间具有一第一晶格不匹配数值；以及一上层部分，位于该下层部分上，其中该上层部分与该半导体基板具有一第二晶格不匹配数值，且该第一晶格不匹配数值不同于该第二晶格不匹配数值。2.如权利要求1所述的集成电路结构，其中该外延区还包括一具有连续性变化的晶格常数的部分。3.如权利要求1所述的集成电路结构，其中该外延区还包括至少三层结构，其中该半导体基板与该三层结构之间的晶格不匹配数值，是由三层结构中的较下层结构开始增加直到较上层结构。4.如权利要求1所述的集成电路结构，其中该外延区的上层部分形成一鳍状物，该鳍状物高于该绝缘区的上表面，且低于该绝缘区上表面的部分该外延区的侧壁垂直对准该鳍状物的侧壁。5.如权利要求4所述的集成电路结构，还包括一高能隙外延层位于该鳍状物侧壁，其中该高能隙外延层的能隙大于该鳍状物的能隙。6.如权利要求5所述的集成电路结构，其中该鳍状物包括InGaAs，而该高能隙外延层包括GaAs。7.如权利要求5所述的集成电路结构，其中该高能隙外延层的能隙比该鳍状物的能隙高0.1eV。8.如权利要求1所述的集成电路结构，其中该半导体基板包括硅，该外延区包括InGaAs层，且该InGaAs层的In比例由下层部分开始增加直到上层部分。9.如权利要求8所述的集成电路结构，还包括一GaAs层或一锗层位于该InGaAs层的下层部分下，且该GaAs层接触该半导体基板。10.如权利要求1所述的集成电路结构，其中所述多个绝缘区是浅沟槽绝缘区。11.一种集成电路结构，包括：一半导体基板，具有第一晶格常数；多个绝缘区，位于该半导体基板上，且所述多个绝缘区的侧壁彼此相对；一外延区，位于该半导体基板上，该外延区包括III-V族化合物半导体材料，且该外延区的侧壁邻接所述多个绝缘区的侧壁，其中该外延区包括：一鳍状物，高于该绝缘区的上表面，该鳍状物具有第二晶格常数，且该第二晶格常数不同于该第一晶格常数；以及一组成渐变式外延区，位于该鳍状物与该半导体基板之间，该组成渐变式外延区接触该鳍状物与该半导体基板，其中该组成渐变式外延区具有一第三晶格常数，且该第三晶格常数介于该第一晶格常数与该第二晶格常数之间，且其中该鳍状物的侧壁实质上对准该组成渐变式外延区的侧壁；以及一高能隙半导体层，位于该鳍状物的上表面及侧壁上，其中该高能隙半导体层的能隙2CN101924105A权利要求书2/2页大于该鳍状物的能隙。12.如权利要求11所述的集成电路结构，还包括：一栅极介电层，位于该高能隙半导体层上；一栅极，位于该栅极介电层上；以及一源极区与一漏极区，位于该鳍状物相反的两侧上，其中，其中该鳍状物与该高能隙半导体层均自该源极区延伸至该漏极区。13.如权利要求11所述的集成电路结构，其中该高能隙半导体层的底部接触该绝缘区的上表面。14.如权利要求11所述的集成电路结构，其中该鳍状物由一三元III-V族化合物半导体材料或一